專利名稱：用于借助一臺三輥式棒材軋機制造無縫管的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照專利權利要求1的前序部分所述的用于借助一臺三輥式棒材軋機制造無縫管的方法。
背景技術：
在鋼管手冊(Vulkan出版社，Essen，第12版，1995，第107-111頁)中描述了一種此類型的方法。例如按連續(xù)軋管法工作的棒材軋機被用于制造無縫管。它們的任務是將一個事先借助斜軋生產(chǎn)的熱的空心坯拉伸成一個管坯。該管坯緊接著在一個減徑機或張力減徑機中減徑到所需的最終尺寸。原則上棒材軋機有兩種實施形式，每個機架具有兩個或三個軋輥。在此，機架數(shù)量通常在四個和八個之間波動。已知棒材軋機很敏感地對進入的空心坯的壁厚和直徑的波動作出反應。然而這樣的波動在通常制造空心坯的斜軋過程中有時不能避免。特別是具有狄舍爾導盤作為導向機構的斜軋機生產(chǎn)在頭部和尾部區(qū)域具有偏離 “里脊區(qū)域(Filetbereich) ”的直徑的空心坯。這些偏差可能導致孔型充不全、壁厚收縮直至孔洞和孔型過充滿。此外，為了使這樣的誤差最小化，還已知在棒材軋制過程前設置一個空心坯減徑機機架(Void Reduction Mand)。在一種二輥式棒材軋機中，一種這樣的機架具有四個軋輥，而在一種三輥式棒材軋機中，則具有三個軋輥。在這些已知的空心坯減徑機機架中的缺點是，在空心坯的直徑不同時，在棒材軋機中的軋制條件還要變化。由此得出，在變形時針對棒材軋機形成不同的入口條件(空心坯與棒材的入口間隙、在第一機架中的外徑減小)，這可能又對管的質量產(chǎn)生消極影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是針對一種三輥式棒材軋機這樣確定空心坯減徑機機架(VRS)的孔型設計和運行方式，以致即使在空心坯直徑不同時，針對在棒材軋機中的成型也保持幾乎相同的軋制條件。在這種情況下，對于在棒材軋機中的軋輥來說必須盡可能地補償在空心坯中或者從空心坯到空心坯的直徑偏差并且同時阻止孔型的充不全或過充滿。按照權利要求1的前序部分結合特征部分的特征完成所述任務。有利的進一步構成是從屬權利要求的主題。按照本發(fā)明的教導，為完成所述任務，采用一種方法，在該方法中，按與棒材軋機的變形機架相同的情況使前置的機架的軋輥移遠和移近，其中前置的機架的軋輥的孔型底半徑在60°上延伸并且在該孔型底半徑之后是一個具有切線過渡的側壁半徑，該側壁半徑這樣安排，以致即使在軋輥最大閉合情況下，在側壁的區(qū)域內也幾乎不出現(xiàn)最大預期空心坯直徑的減徑。本發(fā)明的最大優(yōu)點在于，利用所建議的方法方式和相應的孔型設計一方面可以明顯減小進入到棒材軋機中的空心坯的直徑的波動寬度，而另一方面通過本發(fā)明的孔型設計即使在空心坯管直徑不同時也可以為棒材軋制調整幾乎相同的條件，這在管的幾何尺寸方面以一種均等很多的質量而引人注目。在本發(fā)明的一種有利的進一步構成中，按照棒材軋機的第一機架的定位這樣地對前置機架的定位進行調整，以致針對第一機架的定位區(qū)域相對于棒材的間隙在其絕對值方面保持相等。在空心坯減徑機機架的出口處的恒定的棒材間隙導致在軋制過程中均等的變形條件繼而導致明顯改進的管質量。按照本發(fā)明的一種另外的有利的特征，在給定棒材直徑時，為了在棒材軋機之后達到所需的壁厚，將棒材軋機的所有機架定位相同的量，其中所述量也與前置的機架的調
整一致。為此與恒定的入口間隙相反，不需要針對定位變化進行復雜的計算。這具有的另外的優(yōu)點是，對于棒材軋機不會出現(xiàn)孔型的過充滿和充不全，也就是，入口條件相對于用于在棒材軋機中進行軋制的外徑幾乎是恒定的。按照本發(fā)明的另外的有利的特征，前置的機架的定位在其絕對值方面僅與棒材軋機的第一機架的定位一致?？招呐鳒p徑機機架和后續(xù)的第一工作機架的一起工作對于軋制過程的質量是決定性的。但作為備選方案也可以是，前置的機架的定位在其相對值方面與棒材軋機的第一機架的定位一致。在相對值方面的定位具有的優(yōu)點是，除了針對棒材軋機的幾乎恒定的入口條件外，還考慮到了磨損(磨損補償)并且因此改善了運行時間。在本發(fā)明的另一種有利的進一步構成中，孔型底半徑具有一個偏心率，該偏心率這樣安排，以致該偏心率在前置的機架最大移遠時變?yōu)榱?。在這種情況下有利的是，這樣構成的軋輥-軋件接觸面對在孔型彈跳處的軋輥磨損產(chǎn)生積極影響。此外這具有積極作用，即減小了像例如孔型條紋那樣的外表面缺陷。


本發(fā)明的其他特征、優(yōu)點和細節(jié)由下面對一個在附圖中所述的實施例的說明給
出ο在唯一的圖中示出了一個空減機架(VRS)的前置機架的按本發(fā)明的孔型設計并且下面對該孔型設計進行詳細說明。
具體實施例方式按照現(xiàn)有技術的減徑機機架通常橢圓形地進行孔型設計。為此限定一個孔型底半徑Al，該孔型底半徑持續(xù)加大地過渡到一個孔型側壁半徑Bi。與此相反，根據(jù)本發(fā)明，建議一種圓孔型設計，其中，一個底半徑Rl在一個60°的角長上切線地過渡到一個側壁半徑，其工作區(qū)域各側壁為30° (圖la)。此外在圖Ia中還示出了軋輥軸線(1)、孔型輪廓O)、孔型底半徑Rl的偏心率(3)、孔型底半徑Rl (4)以及孔型側壁半徑R2 (5)。這種孔型設計的優(yōu)點是，從空心坯減徑機機架(VRS)出來的空心坯直徑的波動相對于橢圓孔型設計可以因此被對半分。這將在下面的實例中進行詳細說明。在這種情況下，數(shù)值Bl用于軋輥軸線到孔型底的距離，而數(shù)值Al用于軋輥軸線到孔型側壁的距離。由斜軋機生產(chǎn)的空心坯通常在外徑方面具有例如2. 5%的公差。VRS在孔型彈跳方面應該可以接受最大的空心坯直徑X0. 99至1. 00(2XA1)。在孔型中心的直徑OXB1)應該等于最小的空心坯直徑X0. 99至1. 00。兩種孔型設計方法導致下面的結果橢圓孔型設計在孔型中心上具有Bl的半徑和連續(xù)升高到在孔型彈跳處的Al。平均的孔型直徑為 2X (Bi+(Al-Bl)/2)圓孔型設計在孔型中心上具有Bl的半徑在60度(+/-30度)上和連續(xù)升高到在孔型彈跳處的Al (分別30度)。平均的孔型直徑很接近地為2 X (Bi+(Al-Bl)/4)實例空心坯直徑最大102. 50mm空心坯直徑平均100. OOmm空心坯直徑最小97. 50mm入口公差最大5.00mm橢圓孔型設計Al = 1. OOX空心坯直徑最大/251. 25匪Bl = 1. OOX空心坯直徑最小/248. 75匪VRS-直徑最小=2XBl97. 50mmVRS-直徑最大=2X (48. 75+(51. 25-48. 75)/2) 100. OOmm因此具有直徑>=IOOmm的空心坯以IOOmm離開VRS。在其數(shù)值方面保持一個更小的直徑。出口公差最大2. 50%。圓孔型設計Al = 1. OOX空心坯直徑最大51.25mmBl = 1. OOX空心坯直徑最小/248. 75匪VRS-直徑最小=2XBl97. 50mmVRS-直徑最大 2 X (48. 75+ (51. 25-48. 75) /4) 98. 75mm因此具有直徑>=98. 75mm的空心坯以98. 75mm離開VRS。在其數(shù)值方面保持一個更小的直徑。出口公差最大1. 25% (相對基本空心坯直徑)。利用橢圓孔型設計達到5到2. 5% (50% )的公差修正，而利用圓孔型設計達到5 到1.25% (75% )的修正。
在相同的芯棒上軋制不同的壁厚。為此工作機架必須被移遠和移近。VRS應該近似地進行這種移遠和移近，因為只有這樣VRS與工作機架才近似相同地保持一起工作。在圖Ib中示出了 VRS機架(左邊)和棒材軋機的第一機架(右邊)。c和c'對應于VRS機架和三輥式棒材軋機的第一機架的公稱位置，其中在公稱位置，c'是VRS的孔型的孔口尺寸，而c是棒材軋機的孔型的孔口尺寸。a和a'象征性表示棒材軋機和VRS機架的定位(移遠)的正變化。b和b ‘象征性表示棒材軋機和VRS機架的定位(移近)的負變化。計算“絕對相等”棒材軋機的第一機架和VRS機架的行程(正的=移遠，負的=移近)在其量方面是絕對相等的(a‘=b)。“相對相等”棒材軋機的VRS機架相對于第一機架的行程(正的=移遠，負的=移近)是相對相等的，就是說，是一個由第一軋機機架(a，b)的公稱位置(c，c)和行程構成的函數(shù)“絕對相等”
b彡a
a' = a
b' = b
或者
“相對相等”
a + c a'+c C c'
權利要求
1.用于制造由金屬特別是鋼構成的無縫管的方法，其中借助一臺三輥式棒材軋機在一個芯棒上將一個事先生產(chǎn)的熱的空心坯拉伸成一個管坯，并且空心坯在進入棒材軋機之前經(jīng)由一個前置的機架設有一個調節(jié)直徑的軋制步驟，其特征在于，按與棒材軋機的變形機架相同的情況使前置的機架的軋輥移遠和移近，其中前置的機架的軋輥的孔型底半徑在 60°上延伸并且在該孔型底半徑之后是一個具有切線過渡的側壁半徑，該側壁半徑這樣安排，以致即使在軋輥最大閉合情況下，在側壁的區(qū)域內也幾乎不出現(xiàn)最大預期空心坯直徑的減徑。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在給定的棒材料批情況下為了在棒材軋機之后達到所需的壁厚，將棒材軋機的所有機架定位相同的量，其中所述量也與前置的機架的調整一致。
3.根據(jù)權利要求1和2所述的方法，其特征在于，前置的機架的定位在其絕對值方面與棒材軋機的第一機架的定位一致。
4.根據(jù)權利要求1和2所述的方法，其特征在于，前置的機架的定位在其相對值方面與棒材軋機的第一機架的定位一致。
5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，前置的機架的定位根據(jù)棒材軋機的第一機架的定位這樣進行調整，以致相對于棒材針對第一機架的定位區(qū)域的平均的間隙在其絕對值方面保持相等。
6.根據(jù)權利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，孔型底半徑具有一個偏心率，該偏心率這樣安排，以致該偏心率在前置的機架最大移遠時變?yōu)榱恪?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造由金屬特別是鋼構成的無縫管的方法，其中借助一臺三輥式棒材軋機在一個芯棒上將一個事先生產(chǎn)的熱的空心坯拉伸成一個管坯，并且空心坯在進入棒材軋機之前經(jīng)由一個前置的機架設有一個調節(jié)直徑的軋制步驟。在此設定，按與棒材軋機的變形機架相同的情況使前置的機架的軋輥移遠和移近，其中前置的機架的軋輥的孔型底半徑在60°上延伸并且在該孔型底半徑之后是一個具有切線過渡的側壁半徑，該側壁半徑這樣安排，以致即使在軋輥最大閉合情況下在側壁區(qū)域內也幾乎不出現(xiàn)最大預期空心坯直徑的減徑。
文檔編號B21B23/00GK102245321SQ200980149662
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權日2008年12月9日
發(fā)明者M·貝爾曼, R·屈默爾靈, W·布勞恩, 筱木健一, 衣笠秀典 申請人:V&M德國有限公司, 住友金屬工業(yè)株式會社